4.2 水下管段稳定
4.2.1 水下穿越管段沟埋敷设后，不应发生管段漂浮和移位。
4.2.2 当水下穿越管段埋深不符合本规范第4.1.2条要求时，抗漂浮应按下列公式计算；
式中：
W——单位长度管段总重力(包括管身结构自重、配重层重；不含管内介质重量)(N/m)；
K——稳定安全系数，大、中型穿越工程取1.30，小型穿越工程取1.20；
Fs——单位长度管段静水浮力(N/m)；
Fdy——单位长度管段动水上举力(N/m)；
Fdx——单位长度管段动水推力(N/m)；
f——管段与河床的滑动摩擦系数，根据试验或工程经验确定；无试验时，采用三层PE、环氧粉末涂层的管段与河床摩擦系数可取0.25；采用其他涂层或加配重层的管段，可取0.30；
Cy——浮力系数，取0.60；
Cx——推力系数，取1.20；
D0——管身结构(含防护、配重层)的外径(m)；
γw——所穿水域水的重度(N/m3)；
v——管段处设计洪水水流速度(m/s)；
g——重力加速度，取9.80m/s2。
竖向弹性敷设穿越管段，管段总重力W还应减去管段向上的弹性抗力。其单位长度的弹性抗力应按下列公式计算：
式中：
q——弹性敷设管段单位长度抗力(N/m)；
Es——钢管弹性模量，取2.1×1011(N/m2)；
I——钢管截面惯性矩(m4)；
D——钢管的外径(m)；
d——钢管的内径(m)；
δ——钢管的壁厚(m)；
fc——弹性敷设的矢高(m)；
L——弹性敷设起终点间的水平长度(m)；
R——弹性敷设设计曲率半径(m)，不应小于1000D；
a——管段弹性敷设转角(°)，宜小于5°。
4.2.3 当水下穿越管段埋深符合本规范第4.1.2条要求时，不需作抗移位验算，但应按下式进行抗漂浮核算：
式中：
W1——单位长度管段的总重力(包括管身结构自重、配重层重、设计洪水冲刷线至管顶的岩土层重；不含管内介质重量)(N/m)；
K——稳定安全系数，大、中型穿越工程取1.2，小型穿越工程取1.1；
Fs——单位长度管段静水浮力，按本规范式(4.2.2-5)计算。
在竖向弹性敷设穿越管段时，W1应减去按本规范式(4.2.2-6)计算的弹性抗力。
4.2.4 水下管道应根据具体的工程地质、水文条件确定稳管形式。
4.2.1 水下的穿越管段的设计埋深必须保证在设计冲刷线之下一定深度，才能保证管段不应产生飘浮和移位。在没有达到上述埋深时，受到水流的浮力与动力的作用，可能引起管段飘浮或移位，影响管段的安全。
4.2.2 开挖法穿越管段虽然要求埋设在冲刷深度以下，但由于各种其他因素的影响，有时埋深达不到4.1.2条规定的深度；还有在缺少水文资料或水域水文情况较复杂的情况下，为了安全起见，可以对穿越管段做假设在设计洪水冲刷下出现露管时的稳定性核算，相当于在水中裸管敷设，在水流作用下，为防止漂管，就要求管段总重大于或等于水浮力，即
为了确保管段稳定，应该有大于1的稳定安全系数 K，得出抗漂浮式(4.2.2-1)W≥K(Fs＋Fds)。
根据管道与河床摩擦力必须大于或等于动水推力，且有一定稳定安全系数才能确保管段不移位，推导出式(4.2.2-2)：
推导可得：
其中 Fs为静水浮力，即式(4.2.2-3)；而动水上举力与推力根据水力学理论可得：
上举力系数 Cy和推力系数 Cx是根据前苏联的水工实验及我国天津大学海工系的水力实验，当雷诺数 Re＝105～107时，Cx＝1.0，Cy＝0.6；当雷诺数 Re＝104～105时，Cx＝1.2，Cy＝0.6；为安全计，本规范取 Cx＝1.2，Cy＝0.6。
各符号意义见本规范第4.2.2条。
另外，在竖向弹性敷设管段时，若弹性敷设的曲率半径形成的管段矢高大于管道自重产生的弹性弯曲变形时，管段会产生向上的弹性抗力，因此在抗漂浮与抗移位的计算中应减去此向上之力。式(4.2.2-6)是按照管段两端简支梁模型推算出的，如果两端可以滑动，抗力应小于式(4.2.2-6)的计算值，故有利于管段的稳定安全。
4.2.3 当管段在水下埋深达到本规范4.1.2条要求时，一般不会受到动水的上举力与推力的作用，故只需核算静水浮力会不会引起漂管。本条旨在提醒相关人员不论管段是否稳定，一律采取稳管措施的做法是不恰当的，这样无疑增加工程不必要的投资。
